DE2624349C3 - Process for the production of hexafluoroacetone - Google Patents

Process for the production of hexafluoroacetone

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DE2624349C3
DE2624349C3 DE19762624349 DE2624349A DE2624349C3 DE 2624349 C3 DE2624349 C3 DE 2624349C3 DE 19762624349 DE19762624349 DE 19762624349 DE 2624349 A DE2624349 A DE 2624349A DE 2624349 C3 DE2624349 C3 DE 2624349C3
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Yonosuke Takatsuki Ohsaka
Takashi Settsu Touzuka
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen.The invention relates to a process for the production of hexafluoroacetone from hexafluoropropene.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen mit hoher Leistung und unter Anwendung eines speziellen Katalysators.In particular, the invention relates to a process for the preparation of hexafluoroacetone from hexafluoropropene with high performance and using a special catalyst.

Hexafluoraceton ist als solches als Katalysator für die Polymerisation von Perfluorcyclobuten oder Triazin einsetzbar. Aufgrund seiner Polymerisierbarkeit bildet es mit Tetrafluoräthylen und Äthylen ein Terpolymeres. Diese Verbindung ist auch als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Bisphenol AFAs such, hexafluoroacetone is used as a catalyst for the polymerization of perfluorocyclobutene or triazine applicable. Due to its polymerisability, it forms a terpolymer with tetrafluoroethylene and ethylene. This compound is also used as a starting material for the manufacture of bisphenol AF

[(C6H4-OH)2C(CFj)2][(C 6 H 4 -OH) 2 C (CFj) 2 ]

geeignet das ein ausgezeichnetes Vernetzungsmittel für fluorhaltige Elastomere darstelltsuitable which is an excellent crosslinking agent for fluorine-containing elastomers

Zur Herstellung von Hexafluoraceton ist bereits ein Verfahren bekannt bei dem man Hexafluorpropen oxydiert und das resultierende 1,2-Epoxyhexafluorpropan einer Umlagerung zu Hexafluoraceton unterwirft So werden z. B. Hexafluorpropen und Sauerstoff mit aktiviertem Silikagel bei Temperaturen von 140 bis 280° C miteinander in Berührung gebracht wodurch 1,2-Epoxyhexafluorpropan erhalten wird. Diese Verbindung wird in Gegenwart einer Lewissäure, z. B. Aluminiumoxid, zu Hexafluoraceton umgelagert (US-PS 37 75 439). Somit sind bei dem herkömmlichen Verfahren zwei Reaktionsstufen erforderlich, um zu dem gewünschten Hexafluoraceton zu kommen.For the production of hexafluoroacetone, a process is already known in which hexafluoropropene is used oxidized and the resulting 1,2-epoxyhexafluoropropane subjected to a rearrangement to hexafluoroacetone So z. B. Hexafluoropropene and oxygen with activated silica gel at temperatures from 140 to Brought into contact with each other at 280 ° C., thereby obtaining 1,2-epoxyhexafluoropropane. This compound is in the presence of a Lewis acid, e.g. B. Alumina rearranged to hexafluoroacetone (US Pat. No. 3,775,439). Thus, in the conventional The process requires two reaction stages in order to arrive at the desired hexafluoroacetone.

Es wurde nun gefunden, daß Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen und Sauerstoff durch ein einstufiges Verfahren hergestellt werden kann, wenn man die Umsetzung an einem speziellen fluorierten Aluminiumoxid vornimmtIt has now been found that hexafluoroacetone from hexafluoropropene and oxygen by a one-step Process can be produced if the reaction is carried out on a special fluorinated aluminum oxide

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Hexafluorpropen und Sauerstoff mit einem fluorierten Aluminiumoxid, das in üblicher Weise durch Umsetzung von aktiviertem Aluminiumoxid mit einem Fluoriemngsmittel hergestellt worden ist bei einer Temperatur von 80 bis 300° C kontaktiertThe invention therefore relates to a process for the preparation of hexafluoroacetone from hexafluoropropene, which is characterized in that you hexafluoropropene and oxygen with a fluorinated aluminum oxide, which in the usual way by reaction of activated alumina with a fluorinating agent at a temperature of 80 contacted up to 300 ° C

Durch die Erfindung wird es in technisch fortschrittlicher Weise, ermöglicht Hexafluoraceton in einem einstufigen Verfahren aus Hexafluorpropen und Sauerstoff herzustellen. Es muß dabei als überraschend angesehen werden, daß das bei dem oben erwähnten zweistufigen Verfahren auftretende Zwischenprodukt 1,2-Epoxyhexafluorpropan bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nachgewiesen werden kann. Bei dem herkömmlichen Verfahren wird die zweite Reaktionsstufe gewöhnlich in Gegenwart einer Lewissäure als Katalysator durchgeführt.The invention makes it possible in a technically advanced manner, hexafluoroacetone in one one-step process from hexafluoropropene and oxygen. It must be surprising be considered to be the intermediate occurring in the above-mentioned two-step process 1,2-Epoxyhexafluoropropane not detected when carrying out the method according to the invention can be. In the conventional method, the second stage reaction is usually carried out in the presence carried out a Lewis acid as a catalyst.

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Während die herkömmlich verwendeten, bekannten Oxydationskatalysatoren (z. R Siliziumdioxid) für Hexafluorpropen hauptsächlich 1,2-Epoxyhexafluorpropan erzeugen, zeigt sich, daß das erfindungsgemäS in Betracht gezogene fluorierte Aluminiumoxid kein 1,2-Epoxyhexafluorpropan bildet Andererseits üben Lewissäuren (z.B. Aluminiumoxid, Ahiminiumtrichlorid), die als Katalysatoren für die Umlagerung von 1,2-Epoxyhexafluorpropan zu Hexafluoraceton bekannt sind, bei der Umsetzung von Hexafluorpropen mit Sauerstoff keine Aktivität aus. Aus diesen Tatsachen kann angenommen werden, daß das fluorierte Aluminiumoxid eine selektive Bildung von HexafluoraceUMi bei der Oxydation von Hexafluorpropen ergibtWhile the conventionally used, known oxidation catalysts (z. R silicon dioxide) for hexafluoropropene mainly 1,2-epoxyhexafluoropropane generate, it is found that the invention in On the other hand, practicing fluorinated alumina under consideration does not form 1,2-epoxyhexafluoropropane Lewis acids (e.g. aluminum oxide, Ahiminium trichloride), which are used as catalysts for the rearrangement of 1,2-Epoxyhexafluoropropane to hexafluoroacetone are known in the reaction of hexafluoropropene with Oxygen does not show any activity. From these facts, it can be presumed that the fluorinated alumina contributes to the selective formation of HexafluoraceUMi the oxidation of hexafluoropropene results

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden fluorierte Aluminiumoxide verwendet, von denen einige bereits als Katalysatoren zur Reformierung von Kohlenwasserstoffen und andere als Katalysatoren für die Umlagerung von Chlorfluorkohlenwasserstoffen bekannt sind. Obgleich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jeder beliebige Katalysator, der durch Umsetzung von aktiviertem Aluminiumoxid mit einem Fluoriemngsmittel hergestellt worden ist, verwendet werden kann, ist doch die Verwendung von solchen fluorierten Aluminiumoxiden zweckmäßig, die im wesentlichen Aluminium, Fluor und Sauerstoff enthalten und deren Fluorgehalt etwa 0,5 bis 50 Gew.-% beträgtFluorinated aluminas are used in the process of the present invention, some of which already as catalysts for reforming hydrocarbons and others as catalysts for the rearrangement of chlorofluorocarbons are known. Although with the invention Process any catalyst obtained by reacting activated alumina with a Fluorination agent is used can be, the use of such fluorinated aluminum oxides is expedient as im essentially contain aluminum, fluorine and oxygen and their fluorine content is approximately 0.5 to 50% by weight

Das als Katalysator verwendete fluorierte Aluminiumoxid wird in üblicher Weise durch Behandlung von aktiviertem Aluminiumoxid mit einem Fluorieningsmittel hergestelltThe fluorinated alumina used as a catalyst is conventionally by treating activated alumina with a fluorine ring agent

Als aktiviertes Aluminiumoxid können ohne besondere Begrenzungen alle herkömmlichen Produkte, z. B. natürliches Aluminiumoxid der synthetisches Alumini umoxid, verwendet werden, z. B. hochporöses Aluminiumoxid, erhalten durch Calcinierung von a-Aluminiumoxidhydrat oder 0-Aluminiumoxidhydrat bei entsprechend kontrollierten Bedingungen. Einige, im Handel erhältliche aktivierte Aluminiumoxid-Arten enthalten Siliciumdioxid als Komponente für die Tablettenbildung. Die Anwesenheit von Siliciumdioxid bzw. Kieselsäure in Mengen bis zu etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge in dem Aluminiumoxid selbst, ist praktisch für die Herstellung des Katalysators, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden soll, nicht von Nachteil. Wenn jedoch der Anteil mehr als etwa 50 Gew.-% beträgt, dann wird die katalytische Aktivität des Katalysators extrem verringert, wodurch die technische Verwendung unmöglich gemacht wird.As activated aluminum oxide, all conventional products, e.g. B. natural alumina or synthetic alumina may be used, e.g. B. highly porous aluminum oxide, obtained by calcining α-aluminum oxide hydrate or 0-aluminum oxide hydrate under appropriately controlled conditions. Some, in trade Available activated alumina types contain silica as a component for tablet formation. The presence of silicon dioxide or Silica in amounts up to about 20% by weight based on the total amount in the alumina itself practical for the preparation of the catalyst that is used in the method according to the invention is to be used, not disadvantageous. However, if the proportion is more than about 50% by weight, then the catalytic The activity of the catalyst is extremely reduced, making industrial use impossible.

Als Fluoriemngsmittel können anorganische Fluoriemngsmittel oder organische Fluoriemngsmittel verwendet werden. Beispiele für anorganische Fluorierungsmittel sind Fluorwasserstoff, Siliciumtetrafluorid, Schwefelfluorid (z. B. Schwefeltetrafluorid, Schwefelhexafluorid), Sulfurylfluorid, Thionylfluorid, Ammonium fluorid (z. B. saures Ammoniumfluorid, neutrales Ammoniumfluorid) etc Beispiele für organische Fluoriemngsmittel sind Fluorkohlenwasserstoffe, Chlorfluorkohlenwasserstoffe, Bromfluorkohlenwasserstoffe etc. Fluorhaltige Verbindungen der Formel CF1HaX, in der X ein Sauerstoffatom oder ein Stickstoffatom bedeutet η eine ganze Zahl von 1 bis 8 (vorzugsweise 1 bis 4) darstellt, a eine ganze Zahl von 1 bis 2n+ m darstellt, b eine ganze Zahl von 0 bis 2/i+ m-1 darstellt und meine ganze Zahl von 2, wenn X ein Sauerstoffatom bedeutet oder ganze Zahl von 3, wenn X ein Stickstoffatom bedeutet ist wie sie in den veröffentlichten Unterlagen der japanischen Patentanmeldung 1578/1972 beschrie-Inorganic fluorination agents or organic fluorination agents can be used as fluorination agents. Examples of inorganic fluorinating agents are hydrogen fluoride, silicon tetrafluoride, sulfur fluoride (e.g. sulfur tetrafluoride, sulfur hexafluoride), sulfuryl fluoride, thionyl fluoride, ammonium fluoride (e.g. acidic ammonium fluoride, neutral ammonium fluoride, hydrobromide hydrocarbons, hydrochlorofluorocarbons, hydrocarbons, etc.). Fluorine-containing compounds of the formula CF 1 HaX, in which X is an oxygen atom or a nitrogen atom, η is an integer from 1 to 8 (preferably 1 to 4), a is an integer from 1 to 2n + m , b is an integer from 0 to 2 / i + m-1 and m is an integer of 2 when X is an oxygen atom or an integer of 3 when X is a nitrogen atom as described in the published documents of Japanese Patent Application 1578/1972.

ben sind, können ebenfalls als organische Fluorierungsmittel verwendet werden. Die Fluorkohlenwasserstoffe können gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit nicht mehr ab 8, vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen sein, bei denen mindestens ein Wasserstoffatom durch ein Fluoratom substituiert ist Ein höherer Substitutionsgrad mit Fluoratomen wird jedoch mehr bevorzugt Spezielle Beispiele hierfür sind die folgenden Substanzen:can also be used as organic fluorinating agents. The fluorocarbons Saturated or unsaturated hydrocarbons with no more than 8, preferably no more than 4 Be carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted by a fluorine atom However, a higher degree of substitution with fluorine atoms is more preferred. Specific examples thereof are given the following substances:

CF4, CHF3, CF3CF3, CHF2CF3,CF 4 , CHF 3 , CF 3 CF 3 , CHF 2 CF 3 ,

CHF2CHF2, CH3CFj, CH2FCHF2, CH2=CF2, CF3CF=CF2, CF2=CF2etc.CHF 2 CHF 2 , CH 3 CFj, CH 2 FCHF 2 , CH 2 = CF 2 , CF 3 CF = CF 2 , CF 2 = CF 2 etc.

Die Chlorfluorkohlenwasserstoffe und die Bromfluorkohlenwasserstoffe können gesättigte oder ungesättigte ι ■> Kohlenwasserstoffe mit nicht mehr als 8, vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen sein, bei denen Wasserstoffatome durch mindestens ein Fluoratom und mindestens ein Chlor- oder Bromatom substituiert sind. Einzelbeispiele hierfür sind die folgenden Substanzen:The chlorofluorocarbons and the bromofluorocarbons can be saturated or unsaturated Be hydrocarbons with not more than 8, preferably not more than 4 carbon atoms, in which Hydrogen atoms are substituted by at least one fluorine atom and at least one chlorine or bromine atom. Individual examples of this are the following substances:

CCL3F, CCl2F2, CHCl2F, CHClF2, CClF2CCl2F, CCl3CF3, CCl2FCCI2F, CCl3CCl2F, CClF2CClF2, CCI2FCF3, CF3CCI=CCICF3, CF2BrCFClBr, 2-, CCL 3 F, CCl 2 F 2 , CHCl 2 F, CHClF 2 , CClF 2 CCl 2 F, CCl 3 CF 3 , CCl 2 FCCI 2 F, CCl 3 CCl 2 F, CClF 2 CClF 2 , CCI 2 FCF 3 , CF 3 CCI = CCICF 3 , CF 2 BrCFClBr, 2-,

CF2BrCHCIF, CF2BrCF2Br etc.CF 2 BrCHCIF, CF 2 BrCF 2 Br etc.

Beispiele for fluorhaltige Verbindungen sind Hexafluoraceton, Hexafluor-l,2-epoxyäthan, Decafluordiäthyläther, Tri-(tri-fluormethyO-amin, Tetrafluoräthyl-me- m thyläther etc. Unter diesen werden Perfluoralkane, z. B. fetrafluormethan, und Perfluoralkene, z. B. Hexafluorpropen, besonders bevorzugtExamples for fluorine-containing compounds are hexafluoroacetone, hexafluoro-l, 2-epoxyäthan, Decafluordiäthyläther, tri (tri-fluormethyO-amine, Tetrafluoräthyl-me- m thyläther etc. Among them, perfluoroalkanes, z. B. fetrafluormethan, and perfluoroalkenes, z. B. hexafluoropropene, particularly preferred

Die Herstellung des Katalysators kann je nach der Art des verwendeten Fluorierungsmittels nach verschie- r> denen Verfahrensweisen vor sich gehen.The preparation of the catalyst can vary according to the type of fluorinating agent used which procedures are going on.

Wenn z. B. Fluorwasserstoff oder Ammoniumfluorid als Fluorierungsmittel verwendet wird, dann wird das aktivierte Aluminiumoxid damit bei Temperaturen von etwa 20 bis 4500C in Berührung gebracht, so daß das fluorierte Aluminiumoxid erhalten wird.If z. B. hydrogen fluoride or ammonium fluoride is used as the fluorinating agent, then the activated aluminum oxide is brought into contact with it at temperatures of about 20 to 450 ° C., so that the fluorinated aluminum oxide is obtained.

Wenn Schwefelfluorid, Sulfurylfluorid oder Thionylfluorid verwendet wird, dann kann das aktivierte Aluminiumoxid mit dem Fluorierungsmittel bei Temperaturen von etwa 300 bis 500° C in Berührung gebracht 4-, werden, um das fluorierte Aluminiumoxid zu erhalten. In manchen Fällen können schwefelhaltige Verbindungen gebildet und auf dem Katalysator abgeschieden werden. Diese sind jedoch für die katalytische Aktivität nicht schädlich. wIf sulfur fluoride, sulfuryl fluoride or thionyl fluoride is used, then the activated Aluminum oxide brought into contact with the fluorinating agent at temperatures of about 300 to 500 ° C 4-, to obtain the fluorinated alumina. In some cases, sulfur-containing compounds can be used are formed and deposited on the catalyst. However, these are not responsible for catalytic activity harmful. w

Wenn das Fluorierungsmittel ein organisches Fluorierungsmittel ist, dann kann das aktivierte Aluminiumoxid damit bei einer Temperatur von etwa 100 bis 600°C, vorzugsweise von etwa 150 bis 4500C, in Berührung gebracht werden, um das gewünschte fluorierte γ, Aluminiumoxid herzustellen.When the fluorinating agent is an organic fluorinating agent, then the activated alumina can thus at a temperature of about 100 to 600 ° C, are preferably brought from about 150 to 450 0 C, in contact to provide the desired fluorinated γ to produce alumina.

Im Falle der Verwendung eines organischen Fluorierungsmittels kann die Behandlung des aktivierten Aluminiumoxids mit einem Chlorkohlenwasserstoff oder einem Bromkohlenwasserstoff vor dem Kontakt t,o mit dem organischen Fluorierungsmittel durchgeführt werden. Das gemeinsame Vorliegen eines Chlorkohlenwasserstoffs oder eines Bromkohlenwasserstoffs beim Kontakt des aktivierten Aluminiumoxids mit dem organischen Fluorierungsmittel ist in manchen Fällen μ empfehlenswert, da die Fluorierung des aktivierten Aluminiumoxids bei niedrigerer Temperatur glatter bewerkstelligt werden kann.In the case of the use of an organic fluorinating agent, the treatment of the activated Alumina with a chlorohydrocarbon or a bromohydrocarbon before contact t, o be carried out with the organic fluorinating agent. The coexistence of a chlorinated hydrocarbon or a bromocarbon in the Contact of the activated alumina with the organic fluorinating agent is μ in some cases Recommended because the fluorination of activated alumina is smoother at lower temperature can be done.

Als Chlorkohlenwasserstoffe oder Bromkohlenwasserstoffe können gesättigte oder ungesättigte Kohlenwaserstoffe mit nicht mehr als 8, vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen, bei denen mindestens ein Wasserstoffatom durch ein Chlor- oder Bromatom substituiert ist, verwendet werden. Ein höherer Substitutionsgrad mit Chlor- oder Bromatomen wird mehr bevorzugt Die Substitution mit Chlor- oder Bromatomen aliein oder mit beiden ist zulässig. Spezielle Beispiele sind die folgenden Substanzen:As chlorinated hydrocarbons or bromine hydrocarbons, saturated or unsaturated hydrocarbons with not more than 8, preferably not more than 4 carbon atoms in which at least one Hydrogen atom is substituted by a chlorine or bromine atom, can be used. A higher degree of substitution with chlorine or bromine atoms becomes more preferred Substitution with chlorine or bromine atoms alone or with both is permissible. Specific Examples are the following substances:

CCU, CHCl3, CCl3CCI3, CHCl2CCl3, CCI2=CCl2, CHCl=CCl2, CHBr3, CCI2Br2etc.CCU, CHCl 3 , CCl 3 CCI 3 , CHCl 2 CCl 3 , CCI 2 = CCl 2 , CHCl = CCl 2 , CHBr 3 , CCI 2 Br 2 etc.

Unter diesen Verbindungen werden Perchlorkohlenwasserstoffe besonders bevorzugtAmong these compounds, perchlorohydrocarbons are particularly preferred

Bei der Hersteilung des fluorierten Aluminiumoxids durch Behandlung des aktivierten Aluminiumoxids mit dem Fluorkohlenwasser stoff und dem Chlorkohlenwasserstoff oder dem Bromkohlenwasserstoff kann das aktivierte Aluminiumoxid zunächst mit dem Chlorkohlenwasserstoff oder mit dem Bromkohlenwasserstoff bei Temperaturen von etwa 100 bis 4000C (vorzugsweise 100 bis 200cC) und sodann mit dem Fluorkohlenwasserstoff bei Temperaturen von etwa 100 bis 4000C (vorzugsweise 100 bis 350° C) kontaktiert werden, wodurch fluoriertes Aluminiumoxid erhalten werden kann.When producing the fluorinated aluminum oxide by treating the activated aluminum oxide with the fluorocarbon and the chlorinated hydrocarbon or the bromocarbon, the activated aluminum oxide can first be mixed with the chlorinated hydrocarbon or with the bromocarbon at temperatures of about 100 to 400 ° C. (preferably 100 to 200 ° C.) and then treated with the fluorocarbon at temperatures of about 100 to 400 0 C (preferably 100 to 350 ° C) are contacted, thereby fluorinated alumina can be obtained.

Alternativ kann man das aktivierte Aluminiumoxid auch mit einem Gemisch aus dem Chlorkohlenwasserstoff oder den Bromkohlenwasserstoff und dem Fluorkohlenwassserstoff bei Temperaturen von etwa 100 bis 400° C (vorzugsweise 200 bis 300"C) kontaktieren. Das Mischverhältnis Chlorkohlenwasserstoff oder Bromkohlenwasserstoff zu dem Fluorkohlenwasserstoff bestimmt sich durch die jeweilige Art Wenn man z. B. eine Kombination aus Tetrachlormethan und Trichlortrifluoräthan verwendet dann beträgt das Molverhältnis von Tetrachlormethan zu Trichlortrifluoräthan zweckmäßigerweise etwa 0,1 bis 5 :1.Alternatively, the activated alumina can also be mixed with the chlorinated hydrocarbon or the bromocarbon and the Contact fluorocarbon at temperatures of about 100 to 400 ° C (preferably 200 to 300 "C). The mixing ratio chlorinated hydrocarbon or Bromocarbon to the fluorocarbon is determined by the respective type. B. a combination of carbon tetrachloride and trichlorotrifluoroethane is used then the molar ratio from carbon tetrachloride to trichlorotrifluoroethane expediently about 0.1 to 5: 1.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Verfahrensweisen kann das fluorierte Aluminiumoxid nach allen beliebigen, herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, z. B. nach den Verfahren, die in den japanischen Patentschriften 11605/1964 und 27 748/1968 beschrieben werden.In addition to the procedures described above, the fluorinated alumina can be used in any of the following ways any conventional method, e.g. B. according to the procedures described in Japanese Patents 11605/1964 and 27 748/1968 are described.

Wenn der Katalysator über Zeiträume verwendet wird, dann werden auf seiner Oberfläche kohlenstoffhaltige Materialien abgeschieden, wodurch die katalytische Aktivität vermindert wird. In einem solchen Fall kann die katalytische Aktivität wiedergewonnen werden, indem man den Katalysator in Gegenwart von Sauerstoff oder eines Sauerstoff enthaltenden Materials, z. B. Luft auf Temperaturen von etwa 350 bis 5000C erhitzt.If the catalyst is used for a period of time, carbonaceous materials will be deposited on its surface, thereby reducing the catalytic activity. In such a case, the catalytic activity can be regained by treating the catalyst in the presence of oxygen or an oxygen-containing material, e.g. B. heated air at temperatures of about 350 to 500 0 C.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in der Weise durchgeführt werden, daß man Hexafluorpropen und Sauerstoff mit dem fluorierten Aluminiumoxid als Katalysator in herkömmlicher Weise kontaktiert. Somit können z. B. das Hexafluorpropen und der Sauerstoff in einem Festbett, einem bewegenden Bett oder in einem Wirbelschichtbett des Katalysators in einem geeigneten Reaktionsgefäß oder -rohr und in einem kontinuierlichen System oder in einem geschlossenen System miteinander in Berührung gebracht werden.The inventive method can be carried out in such a way that one hexafluoropropene and Oxygen contacted with the fluorinated alumina catalyst in a conventional manner. Consequently can e.g. B. the hexafluoropropene and the oxygen in a fixed bed, a moving bed or in one Fluidized bed of the catalyst in a suitable reaction vessel or tube and in a continuous system or in a closed system be brought into contact with each other.

Das Mischverhältnis von Hexafluorpropen zu Sauerstoff beträgt gewöhnlich etwa 1 :10 bis 0,1 (Molverhältnis), vorzugsweise etwa 1:2 bis 0,3. Wenn dieThe mixing ratio of hexafluoropropene to oxygen is usually about 1:10 to 0.1 (molar ratio), preferably about 1: 2 to 0.3. If the

Sauerstoffmenge unterhalb der unteren Grenze dieses Bereichs liegt, dann ist die Umwandlungsrate nur niedrig. Wenn andererseits die Sauerstoffmenge oberhalb der oberen Grenze liegt, dann wird die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung vermindert Erforderlichenfalls kann ein inaktives Gas, z. B. Kohlendioxid, Stickstoff oder Helium, als Verdünnungsmittel verwendet werden.If the amount of oxygen is below the lower limit of this range, then the conversion rate is only low. On the other hand, if the amount of oxygen is above the upper limit, then the Performance of the device reduced. If necessary, an inactive gas, e.g. B. carbon dioxide, nitrogen or helium, as a diluent be used.

Die Reaktionstemperatur beim Kontakt beträgt gewöhnlich etwa 80 bis 300° C, vorzugsweise etwa 100 bis 250° C. Wenn die Temperatur unterhalb der unteren Grenze dieses Bereichs liegt, dann wird die Umwandlungsrate erniedrigt Wenn andererseits die Temperatur oberhalb der oberen Grenze liegt, wird die Ausbeute vermindert Bei Temperaturen unterhalb etwa 80° C schreitet die Reaktion kaum fort Bei Temperaturen oberhalb etwa 3000C ist die Ausbeute extrem niedrig. Der Reaktionsdruck kann Atmosphärendruck oder ein höherer Druck sein. Im allgemeinen ist ein höherer Druck zur Erhöhung der Umwandlunfeiraie und der Ausbeute vorzuziehen. Für die technische Durchführung wird gewöhnlich ein Druck von etwa 0,98—20,6 bar angewendetThe reaction temperature on contact is usually about 80 to 300 ° C, preferably about 100 to 250 ° C. If the temperature is below the lower limit of this range, the conversion rate will be lowered. On the other hand, if the temperature is above the upper limit, the yield will be reduced at temperatures below about 80 ° C, the reaction hardly proceeds at temperatures above about 300 0 C, the yield is extremely low. The reaction pressure can be atmospheric pressure or a higher pressure. In general, a higher pressure is preferable to increase the conversion efficiency and the yield. For the technical implementation, a pressure of about 0.98-20.6 bar is usually used

Die Kontaktzeit bestimmt sich durch die anderen Bedingungen, insbesondere die Temperatur. Bei höherer Temperatur wird eine kürzere Kontaktzeit ausgewählt, während bei niedrigerer Temperatur eine längere Kontaktzeit zweckmäßig ist, wie es auch bei anderen, üblichen Reaktionen der Fall ist Im allgemeinen ist eine Kontaktzeit von 30 Minuten oder weniger (z. B. 0,5 Sekunden) bevorzugt Eine größere Kontaktzeit führt zu einer höheren Umwandlung. Im Einzelfall kann die richtige Kontaktzeit aus ökonomischen Erwägungen heraus gewählt werden. So wird gewöhnlich eine Kontaktzeit von etwa 1 Sekunde bis 10 Minuten in kontinuierlichen Systemen angewendet bei denen die Temperatur etwa 100 bis 250° C beträgtThe contact time is determined by the other conditions, in particular the temperature. A shorter contact time is selected at a higher temperature, while a longer contact time is selected at a lower temperature Contact time is appropriate, as is the case with other common reactions. In general, one is Contact time of 30 minutes or less (e.g. 0.5 seconds) is preferred. A longer contact time results to a higher conversion. In individual cases, the correct contact time may be due to economic considerations elected out. A contact time of about 1 second to 10 minutes is usually required continuous systems used in which the temperature is around 100 to 250 ° C

Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.

Beispiel 1 (1) Herstellung des Katalysatorsexample 1 (1) Preparation of the catalyst

In ein Reaktionsrohr aus Pyrexglas (DurchmesserIn a reaction tube made of Pyrex glass (diameter

28 mm, Länge 1000 mm), das in einem elektrischen Ofen vertikal angeordnet ist, wird kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid mit einer Teilchengröße von 23 bis 4,7 mm (Aluminiumoxidgel) (51,25 g) eingegeben. Die Entwässerung erfolgt durch einstfindiges Erhitzen auf28 mm, length 1000 mm) in an electric furnace is arranged vertically, granular activated alumina with a particle size of 23 to 4.7 mm (alumina gel) (51.25 g) was added. The dehydration takes place by single heating

in 5000C im Stickstoffstrom. Sodann wird die Temperatur auf 200° C erniedrigt Die Stickstoff zufuhr wird abgebrochen, und eine gemischte Lösung aus CCU und CF2ClCFCl2 (Molverhältnis 1 :1) wird mit einer Geschwindigkeit von 1 g/min von der Oberseite desin 500 0 C in a stream of nitrogen. The temperature is then lowered to 200 ° C. The supply of nitrogen is stopped and a mixed solution of CCU and CF 2 ClCFCl 2 (molar ratio 1: 1) is discharged from the top of the at a rate of 1 g / min Reaktionsrohrs eingeführt Der obere Teil der Aluminiumoxidschicht zeigte sofort einen Temperaturanstieg bis auf 270° C Die Zone der hohen Temperatur bewegt sich allmählich auf die untere Schicht zu, und nach 40 Minuten ist ein Gleichgewicht erreicht, bei dem dieReaction tube inserted. The upper part of the alumina layer immediately showed a rise in temperature up to 270 ° C. The zone of high temperature gradually moves towards the lower layer, and after 40 An equilibrium has been reached in which the minutes gesamte Aluminiumoxidschicht eine Temperatur zeigt, die um etwa 100C höher liegt als die geplante Temperatur. Hierauf wird die geplante Temperatur auf 2500C erhöht Auch in diesem Falle wird ein kleiner, heißer Fleck bewirkt, der sich zu der unteren Schicht imentire aluminum oxide layer shows a temperature which is about 10 0 C higher than the planned temperature. The planned temperature is then increased to 250 ° C. In this case too, a small, hot spot is produced, which becomes the lower layer in the Verlauf der Behandlungszeit bewegt Nach 45 Minuten läuft er durch die unterste Schicht hindurch. Die geplante Temperatur wird auf 300° C erhöht wodurch kaum ein Anstieg der Temperatur gezeigt wird. Nach 40minütiger Behandlung wird der Ofen abkühlenCourse of the treatment time agitated After 45 minutes it runs through the bottom layer. the The planned temperature is increased to 300 ° C, which means that there is hardly any increase in temperature. To 40 minutes of treatment will cool the oven

jo gelassen und der Katalysator wird herausgenommen.jo left and the catalyst is removed.

Der auf diese Weise erhaltene Katalysator hat einenThe catalyst thus obtained has a Fluorgehalt von 93 Gew.-% und wird als »KatalysatorFluorine content of 93% by weight and is used as a »catalyst I« bezeichnetI « In gleicher Weise werden bei den folgendenIn the same way, the following

j) Bedingungen weitere Katalysatoren hergestellt die als »Katalysator II« und »Katalysator III« bezeichnet werden.j) conditions other catalysts produced as "Catalyst II" and "Catalyst III" are designated.

Katalysatorcatalyst

CCI4ZCF3-CICFCi2 CCI 4 ZCF 3 -CICFCi 2

(Molverhä'ilnis)(Molar ratio)

Strömungsgeschwindigkeit der MischlösungFlow velocity the mixed solution

(g/min)(g / min)

Bchandlungszeit (h) 2000C 25O°CWorking time (h) 200 0 C 25O ° C

3000C300 0 C

FluorgchaltFluorine switch

(Gcw.-%)(Weight%)

Il IIIIl III

0,1:1 0 :10.1: 1 0: 1

1,0 1,01.0 1.0

(2) Herstellung von Hexafluoraceton(2) Production of hexafluoroacetone

Der in (1) erhaltene Katalysator I (50 g) (scheinbares Volumen 50 ml) wird in ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C eingebracht, das einen Innendurchmesser von 18 mm und eine Länge von 1 m hat Ein Gemisch aus Hexafluorpropen und Sauerstoff (Molverhältnis 1 :0,7) wird unter den folgenden Bedingungen eingeführt: Temperatur 1700C; Druck 5,9 bar; Menge an zugeführtem Gas 100 ml/min (25° C, Druck 0,99 bar).The catalyst I obtained in (1) (50 g) (apparent volume 50 ml) is introduced into a reaction tube made of Hastelloy-C, which has an internal diameter of 18 mm and a length of 1 m : 0.7) is introduced under the following conditions: temperature 170 ° C.; Pressure 5.9 bar; Amount of gas supplied 100 ml / min (25 ° C, pressure 0.99 bar).

Das 3 Stunden nach Beginn der Einführung des Gasgemisches aus dem Reaktionsrohr ausgetragene Produktgas wird gaschromatographiert sowie durch Infrarotspektroskopie und Massenspektroskopie untersucht Es werden die folgenden Ergebnisse erhalten:That discharged from the reaction tube 3 hours after the start of the introduction of the gas mixture Product gas is gas chromatographed and examined by infrared spectroscopy and mass spectroscopy. The following results are obtained:

Verbindunglink

Mol-%Mol%

CF3CF=CF2 CF 3 CF = CF 2

CF4 CF 4

CO2 CO 2

65,6 7,3 1.565.6 7.3 1.5

0,5 I0.5 I.

0,7 I0.7 I.

0,6 0,830.6 0.83

9,1 9,39.1 9.3

Verbindunglink

CF3COFCF 3 COF

CF3COCF3 CF 3 COCF 3

CF3CFCF2 CF 3 CFCF 2

Mol-%Mol%

3,13.1

15,915.9

B e i s ρ i e 1 e 2 bis 11 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5B e i s ρ i e 1 e 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 5

Hexafluorpropen und Sauerstoff werden mit dem bo Katalysator in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 (2) bei den in Tabelle I gezeigten Bedingungen kontaktiert. Als Katalysator wird der gleiche verwendet, wie er in Beispiel 1(1) hergestellt worden war. Die Zusammensetzung des 3 Stunden nach Beginn der Einführung des Gasgemisches ausgetragenen Gases wird durch Gaschromatographie. Infrarotspektroskopie und Massenspektroskopie untersucht Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.Hexafluoropropene and oxygen are used with the bo catalyst in the same way as in Example 1 (2) at the conditions shown in Table I. The catalyst used is the same as in Example 1 (1) had been prepared. The composition of the 3 hours after the start of the introduction of the Gas mixture discharged gas is determined by gas chromatography. Infrared spectroscopy and mass spectroscopy examined the results obtained are compiled in Table I.

77th 2626th 24 34924 349 88th Material desMaterial of Reaklinns-Reaklinns- Tabelle ITable I. Reaktions-Reaction Gesamtmengetotal quantity rohrespipe tcmpcriilurtcmpcriilur Reaklions-Reactionary HHVO,*)HHVO, *) des stromendenof the current druckpressure GasesGas CC)CC) (ml/min)**)(ml / min) **) (bar)(bar) (Molvcrhällnis)(Molvcrhällnis) PyrcxglasPyrcx glass Rrfindiingsgcm.Rrfindiingsgcm. PyrexglasPyrex glass BeispieleExamples 215215 120120 PyrexglasPyrex glass 22 !Ή)! Ή) 0,990.99 1,41.4 100100 ' Pyrcxglas'Pyrcx glass 33 220220 0,990.99 2.32.3 260260 PyrexglasPyrex glass 44th 200200 0,990.99 0.80.8 120120 Hastelloy-CHastelloy-C 55 250250 0,990.99 1,41.4 140140 Hastelloy-CHastelloy-C 66th 185185 0,990.99 1,01.0 6060 Hastelloy-CHastelloy-C 77th 145145 4,414.41 0,90.9 4040 Hastelloy-CHastelloy-C 88th 150150 4,324.32 0,90.9 4040 Hastelloy-CHastelloy-C 99 170170 4,514.51 1,81.8 6060 IOIO 170170 5,405.40 1,81.8 6060 1111th 4,914.91 1,81.8 PyrexglasPyrex glass Vcrgleichs-Comparative Hastclloy-CHastclloy-C bcispieleexamples 270270 100100 PyrexglasPyrex glass 11 290290 0,990.99 1,01.0 100100 PyrexglasPyrex glass 22 200200 0,990.99 1,01.0 120120 PyrcxglasPyrcx glass 33 200200 0,990.99 1,41.4 120120 44th 170170 0,990.99 1,41.4 120120 55 0,990.99 1,41.4

*) HFP = Hcxafluorpropcn.
**) 25°C, 0,99 bar.
*) HFP = Hcxafluorpropcn.
**) 25 ° C, 0.99 bar.

Tabelle I (Forlsetzung)Table I (continuation)

Katalysatorcatalyst Mengelot Zusammensetzung desComposition of CF4 CF 4 ausgetragenen Gases (Mol-%)discharged gas (mol%) COF2 COF 2 es findet keine Reaktion stattthere is no reaction CF3COFCF 3 COF CF3COCF3 CF 3 COCF 3 CF3CFCF2
O
CF 3 CFCF 2
O
ArtArt (ml)(ml) CF1CF=CF2 CF 1 CF = CF 2 CO,CO, Erfin-Invention 00 gungsgem.
Beispiel
appropriately
example
5050 12,312.3 6,06.0 0,40.4 12,312.3 00
22 IIII 5050 66,666.6 6,06.0 2,02.0 3,13.1 0,30.3 7,67.6 00 33 IIII 5050 82,082.0 9,39.3 1,31.3 4,64.6 0,50.5 4,04.0 00 44th IIIIII 5050 80,180.1 20,220.2 1,51.5 9,79.7 0,10.1 13,413.4 00 55 II. 5050 53,453.4 22,522.5 3,23.2 9,99.9 0,50.5 10,310.3 00 66th II. 3030th 51,551.5 14,114.1 3,33.3 11,611.6 4,14.1 16,516.5 00 77th IIII 3030th 49,849.8 9,39.3 3,93.9 8,28.2 3,33.3 18,018.0 00 88th II. 3030th 58,558.5 6,06.0 2,72.7 5,85.8 4,34.3 11,111.1 00 99 IIIIII 3030th 70,870.8 7,27.2 2,02.0 6,06.0 3,03.0 15,915.9 00 1010 II. 3030th 65,965.9 7,87.8 2,02.0 6,16.1 2,92.9 13,713.7 1111th II. 67,467.4 2,12.1 5,75.7 Vergl.-
Beispiel
Comp.-
example
00 00 23,223.2 23,223.2 00 5,95.9
11 -- 00 40,240.2 00 7,77.7 23,223.2 32,932.9 2,22.2 00 22 -- 5050 27,927.9 00 7,87.8 00 00 00 33 AI3Q3-GeIAI 3 Q 3 -GeI 5050 99,899.8 0,20.2 44th AIF3 AIF 3 5050 55 AIChAICh

Beispiel 12Example 12

ίοίο

In einen 17-ml-Autoklav aus Edelstahl werden 2,0 g des in Beispiel 1('.} erhaltenen Katalysators II eingebracht, und die Temperatur wird bei 1300C gehalten. Unter Druck wird ein Gemisch aus Hexafluor-2.0 g of the catalyst II obtained in Example 1 ('.} Are introduced into a 17 ml stainless steel autoclave, and the temperature is kept at 130 ° C. A mixture of hexafluoro-

Tabelle IlTable Il

propen und Sauerstoff (Molverhältnis 1:1) eingeführt, bis der Druck 4,91 bar wird. Die Zusammensetzung des Gases in dem Autoklavinhalt wird 10 Minuten und 1 Stunde nach Beginn der Reaktion gaschromatographisch bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle Il zusammengestellt.propene and oxygen (molar ratio 1: 1) introduced until the pressure is 4.91 bar. The composition of the Gas in the autoclave contents is gas chromatographed 10 minutes and 1 hour after the start of the reaction certainly. The results obtained are summarized in Table II.

Zusammensetzung des Gases (Mol-%) ChCK-CF2 CF4 CO2 Composition of the gas (mol%) ChCK-CF 2 CF 4 CO 2

COK,COK,

CK1COl'CK 1 COl '

CK1COCKCK 1 COCK

NachTo K) minK) min 51,251.2 1313th 13,313.3 3,73.7 NachTo I IiI ii 38,238.2 17,017.0 4,74.7 Beispielexample

11,1
14,2
11.1
14.2

Tabelle illTable ill

(1) Herstellung des Katalysators(1) Preparation of the catalyst

(A) In ein Reaktionsrohr aus Pyrexglas (Durchmesser 28 mm, Länge 1000 mm) das in einem elektrischen Ofen vertikal angeordnet ist, werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid, wie es in Beispiel 1(1) verwendet wurde, eingebracht. Während Hexafluorpropen in das Reaktionsrohr eingeführt wird, wird die Temperatur auf 2000C erhöht. Dabei wird die Bildung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid bei 1600C festgestellt. Die Temperatur wird 1 Stunde bei 2000C gehalten. Während dieser Zeit wird Hexafluorpropen mit einer Geschwindigkeit von 80 ml/min (25°C; 0,99 bar) einströmen gelassen. Hierauf wird die Temperatur auf 2500C erhöht, und die Temperatur wird dort eine weitere Stunde lang gehalten. Während dieser Zeit wird Hexafluorpropen in der gleichen Menge wie oben eingeleitet Die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 450° C weiter erhöht, worauf Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/min (25° C, 0,99 bar) über einen Zeitraum von 1,5 Stunden durchgeleitet wird. Das auf diese Weise erhaltene fluorierte Aluminiumoxid als Katalysator h at einen Fluorgehalt von 4,02 Gew.- °/o.(A) In a reaction tube made of Pyrex glass (diameter 28 mm, length 1000 mm) placed vertically in an electric furnace, 50 g of granular activated alumina as used in Example 1 (1) is placed. While hexafluoropropene is introduced into the reaction tube, the temperature is increased to 200 0 C. The formation of carbon monoxide and carbon dioxide at 160 ° C. is determined. The temperature is kept at 200 ° C. for 1 hour. During this time, hexafluoropropene is allowed to flow in at a rate of 80 ml / min (25 ° C.; 0.99 bar). The temperature is then increased to 250 ° C. and the temperature is held there for a further hour. During this time, hexafluoropropene is introduced in the same amount as above. The temperature is increased further to 450 ° C in a stream of nitrogen, whereupon oxygen at a rate of 100 ml / min (25 ° C, 0.99 bar) over a period of 1, 5 hours is passed through. The fluorinated aluminum oxide obtained in this way as a catalyst has a fluorine content of 4.02% by weight.

(B) wie in (A) werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid in ein Reaktionsrohr eingebracht, und die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 2000C erhöht. Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur wird Hexafluorpropen 40 Minuten lang mit einer Geschwindigkeit von 80 ml/min (25°C; 0,99 bar) durchgeleitet Die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 4500C erhöht, und sodann wird Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/min (25°C, 0,99 bar) 14 Std. lang durchgeleitet Das auf diese Weise erhaltene fluorierte Aluminiumoxid hat einen Fluorgehalt von 130 Gew.-%.(B) as in (A) 50 g of granular activated alumina are introduced into a reaction tube, and the temperature is raised in a nitrogen stream to 200 0 C. While maintaining this temperature hexafluoropropene is for 40 minutes at a rate of 80 ml / min (25 ° C; bar 0.99) passed The temperature is raised in a nitrogen stream to 450 0 C, and then oxygen at a rate of 100 ml / min (25 ° C., 0.99 bar) passed through for 14 hours. The fluorinated aluminum oxide obtained in this way has a fluorine content of 130% by weight.

(C) wie in (A) werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid in ein Reaktionsrohr eingebracht und die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 350 bis 3700C erhöht. Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur wird Schwefelhexafluorid in das Reaktionsrohr mit einer Geschwindigkeit von 200 ml/min (25° C, 0,99 bar) über die in Tabelle III angegebene Zeitspanne eingeführt. Auf diese Weise wird das jeweilige fluorierte Aluminiumoxid mit dem in Tabelle III angegebenen Fluorgehalt erhalten.(C) as in (A) 50 g of granular activated alumina are introduced into a reaction tube, and the temperature is raised in a nitrogen stream at 350-370 0 C. While this temperature is maintained, sulfur hexafluoride is introduced into the reaction tube at a rate of 200 ml / min (25 ° C., 0.99 bar) over the period of time given in Table III. In this way the respective fluorinated aluminum oxide is obtained with the fluorine content given in Table III.

4,1
4,7
4.1
4.7

16,6
21,2
16.6
21.2

Kluoriertes
Aluminiumoxid Nr.
Clued
Alumina no.

Uchandlungszcil
(h)
Uchandlungszcil
(H)

Kluoi gehalt
(Gcw.-%)
Kluoi salary
(Weight%)

(D) In ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C (18 mm Durchmesser, Länge 1000 mm), das in einem elektrischen Ofen vertikal angeordnet ist, werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid mit einer Teilchengröße von 2,3 bis 4,7 mm eingebracht. Die Temperatur wird im Stickstoffstrom auf 1200C erhöht, und Fluorwasserstoff wird 4 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/min (250C; 0,99 bar) bei 120° C eingeleitet. Hierauf wird die Temperatur im Stickstoffstrom auf 4200C erhöht, und diese Temperatur wird 3 Stunden lang aufrechterhalten, um Wasser und Fluorwasserstoff zu eliminieren. Auf diese Weise wird fluoriertes Aluminiumoxid mit einem Fluorgehalt von 30 Gew.-% erhalten.(D) 50 g of granular activated aluminum oxide with a particle size of 2.3 to 4.7 mm are introduced into a reaction tube made of Hastelloy-C (18 mm diameter, length 1000 mm), which is arranged vertically in an electric furnace. The temperature is raised in a nitrogen stream to 120 0 C, and hydrogen fluoride is 4 hours at a rate of 100 ml / min (25 0 C; 0.99 bar) was introduced at 120 ° C. The temperature is then increased to 420 ° C. in the nitrogen stream, and this temperature is maintained for 3 hours in order to eliminate water and hydrogen fluoride. In this way, fluorinated alumina having a fluorine content of 30% by weight is obtained.

(E) In einen 200-ml-Autoklav aus Edelstahl werden 50 g kornförrr.iges aktiviertes Aluminiumoxid mit einer Teilchengröße von 2,3 bis 4,7 mm (Aluminiumoxidgel) eingebracht, und dann wird ein Vakuum angelegt.(E) Place in a 200 ml stainless steel autoclave 50 g granular activated aluminum oxide with a particle size of 2.3 to 4.7 mm (aluminum oxide gel) and then a vacuum is applied.

In den Autoklav wird 1 g Fluorwasserstoff eingeführt, wodurch die Wärmeerzeugung beobachtet wird. Nach 40 Minuten wird die Temperatur I Stunde lang auf 1000C erhöht und sodann auf 4200C Der Autoklavinhalt wird bei dieser Temperatur unter einem Druck von 0,99 bar 3 Stunden lang gehalten, wodurch Wasser und Fluorwasserstoff eliminiert werden. Das auf diese Weise erhaltene fluorierte Aluminiumoxid hat einen Fluorgehalt von 2,63 Gew.-%.1 g of hydrogen fluoride is introduced into the autoclave, whereby the generation of heat is observed. After 40 minutes, the temperature is increased to 100 ° C. for 1 hour and then to 420 ° C. The contents of the autoclave are kept at this temperature under a pressure of 0.99 bar for 3 hours, whereby water and hydrogen fluoride are eliminated. The fluorinated alumina obtained in this way had a fluorine content of 2.63% by weight.

(F) Wie in (D) wird kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid mit gasförmigem Fluorwasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 200 ml/min (25° C, 0,99 bar) 4 Std. bei 140°C behandelt. Hierdurch wird fluoriertes Aluminiumoxid mit einem Flurgehalt von 49,8 Gew.-% erhalten.(F) As in (D), granular activated alumina is mixed with gaseous hydrogen fluoride a rate of 200 ml / min (25 ° C, 0.99 bar) 4 Treated at 140 ° C for hours. This becomes fluorinated Obtained aluminum oxide with a soil content of 49.8% by weight.

(G) 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid wie in (D) werden 30 Minuten lang in eine 20%ige wäßrige(G) 50 g of granular activated aluminum oxide as in (D) are immersed in a 20% strength aqueous solution for 30 minutes

C,C, 0,50.5 0,50.5 ll C2 C 2 1,81.8 2,52.5 ii C1 C 1 2.52.5 3,53.5 C4 C 4 55 5,55.5 !! C,C, 99 12,312.3

Ammoniumfluoridlösung eingetaucht. Das aktivierte Aluminiumoxid wird aus der Ammoniumfluoridlösung herausgenommen, bei Raumtemperatur unter vermindertem brück getrocknet und sodann in ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C eingebracht. Das Reaktionsrohr wird 5 Stunden auf 550° C erhitzt. Während dieser Zeit wird Stickstoff durchgeleitet. Das erhaltene fluorierte Aluminiumoxid hat einen Fluorgehalt von 4,5 Gew.-%.Immersed ammonium fluoride solution. The activated alumina is made from the ammonium fluoride solution taken out, dried at room temperature under reduced brück and then placed in a reaction tube introduced from Hastelloy-C. The reaction tube is heated to 550 ° C. for 5 hours. During this time nitrogen is passed through. The fluorinated alumina obtained has a fluorine content of 4.5% by weight.

(H) Wie in (D) werden 40 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid mit Sulfurylfluorid (300 ml/h; bei 25°C, 0,99 bar) 3 Stunden bei 427° C behandelt. Auf diese Weise wird fluoriertes Aluminiumoxid mit einem Fluorgehalt von 1,5 Gew.-% erhalten.(H) As in (D), 40 g of granular activated aluminum oxide are mixed with sulfuryl fluoride (300 ml / h; at 25 ° C, 0.99 bar) treated at 427 ° C. for 3 hours. In this way, fluorinated alumina becomes with a Obtained fluorine content of 1.5% by weight.

(2) Herstellung von Hexafluoraceton(2) Production of hexafluoroacetone

40 g des in (1) erhaltenen Katalysators werden in ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C mit einem Innendurchmesser von 18 mm und einer Länge von 1 m eingebracht. Ein Gemisch aus Hexafluorpropen und Sauerstoff (Molverhältnis 1:1) wird bei den folgenden Bedingungen eingeführt: Temperatur 1750C; Druck 1 at; Menge des zugeführten Gases 80 ml/min (25° C, 0,99 bar). Die Zusammensetzung des ausgetragenen Gases wird chromatographisch untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.40 g of the catalyst obtained in (1) are introduced into a reaction tube made of Hastelloy-C with an internal diameter of 18 mm and a length of 1 m. A mixture of hexafluoropropene and oxygen (molar ratio 1: 1) is introduced under the following conditions: temperature 175 ° C.; Pressure 1 at; Amount of gas supplied 80 ml / min (25 ° C, 0.99 bar). The composition of the discharged gas is examined by chromatography. The results obtained are shown in Table IV.

Tabelle IVTable IV *) Hntsprcchcnd*) Thoroughly Fluorgehalt
(Gew.-%)
zu Beginn
Fluorine content
(Wt .-%)
at the start
d. Katalysators
nach 50 Ii
d. Catalyst
after 50 ii
Zusammensetzung
CF4 CO,
composition
CF 4 CO,
1.51.5 des ausgetragenen Gases
COF2 CF1COF
of the discharged gas
COF 2 CF 1 COF
3,03.0 (Mol-%)
CIiCi=CF2
(Mol%)
CIiCi = CF 2
CF1COCF-,CF 1 COCF-,
Fluoriertes
Aluminium
oxid Nr.*)
Fluorinated
aluminum
oxide no. *)
1,501.50 8,228.22 5,05.0 1,51.5 4,44.4 3,03.0 74,274.2 11,911.9
IlIl 2,502.50 8,138.13 5,35.3 1,71.7 4,24.2 3,03.0 73,773.7 12,312.3 C2 C 2 2,632.63 8,208.20 5,25.2 2,82.8 4,04.0 3,53.5 74,474.4 11,711.7 EE. 4,504.50 7,907.90 4,44.4 1,81.8 4,54.5 3,83.8 72,872.8 12.U12.U GG 4,024.02 8,128.12 5,25.2 1,01.0 4,24.2 3,83.8 72,772.7 12,312.3 AA. 12,312.3 12,412.4 5,55.5 0,40.4 3,83.8 2,52.5 73,473.4 12,512.5 C5 C 5 30,030.0 30,030.0 2,12.1 0,10.1 2,62.6 0,10.1 87,687.6 4,84.8 DD. 49,849.8 49,849.8 0,50.5 rlahrensweise.rlahrensweise. 0,30.3 98,298.2 0,80.8 FF. der oben beschriebenen Veof the Ve described above llt_ _._ll ___.llt_ _._ ll ___. Beispiel 14Example 14

(1) Herstellung des Katalysators(1) Preparation of the catalyst

In ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C (Innendurchmesser 18 mm. Länge 1000 mm), das in einem elektrischen Ofen vertikal angeordnet ist, werden 50 g kornförmiges aktiviertes Aluminiumoxid gemäß Beispiel 1(1) eingegeben. Die Entwässerung erfolgt 2 Stunden bei 450° C im Stickstoffatom, worauf die Temperatur auf 170° C erniedrigt wird. Die Stickstoffzuführung wird unterbrochen und ein Gemisch aus C2Fb und O2 (Molverhältnis 1 :1) wird mit einer Geschwindigkeit von 80 ml/min (25° C, 1 at) von der Oberseite des Reaktionsrohrs zugeführt. Die Temperatur der Aluminiumoxidschicht zeigt eine zeitweilige Erhöhung und geht nach 30 Minuten auf 170°C zurück. Bei dieser Temperatur wird die Einführung dieses Gemisches 1,5 Stunden lang weitergeführt. Während dieser Zeit wird die Bildung von CO2 in Spurenmengen festgestellt Sodann wird die Temperatur auf 200° C erhöht, und die Einstellung des Gemisches wird 4 Sunden lang fortgeführt Während dieser Zeit wird die Bildung einer geringen Menge von CO2 festgestellt Hierauf steigt die Innentemperatur allmählich an, und die Bildung von CF3COCF3 und CF4 wird mit einer Steigerung der gebildeten Menge an CO2 festgestellt Dabei erreicht die Innentemperatur in 2 Stunden 220°C Das Reaktionsrohr wird durch Durchleiten von Stickstoff abkühlen gelassen, und der Katalysator wird herausgenommen. Der Fluorgehalt des auf diese Weise erhaltenen Katalysators beträgt 1,8 Gew.-%. Eine Abscheidung eines kohlenstoffhaltigen Materials wird nicht festgestellt 50 g of granular activated aluminum oxide according to Example 1 (1) are placed in a reaction tube made of Hastelloy-C (inner diameter 18 mm, length 1000 mm), which is arranged vertically in an electric furnace. The dehydration takes place for 2 hours at 450 ° C in the nitrogen atom, after which the temperature is lowered to 170 ° C. The nitrogen feed is interrupted and a mixture of C 2 F b and O 2 (molar ratio 1: 1) is fed in at a rate of 80 ml / min (25 ° C., 1 atm) from the top of the reaction tube. The temperature of the aluminum oxide layer shows a temporary increase and falls to 170 ° C. after 30 minutes. At this temperature, the introduction of this mixture is continued for 1.5 hours. During this time, the formation of trace amounts of CO 2 is detected. The temperature is then increased to 200 ° C and the mixture setting is continued for 4 hours. During this time, the formation of a small amount of CO 2 is detected , and the formation of CF 3 COCF 3 and CF4 is observed with an increase in the amount of CO 2 formed. The internal temperature reaches 220 ° C. in 2 hours. The reaction tube is allowed to cool by bubbling nitrogen through it, and the catalyst is taken out. The fluorine content of the catalyst obtained in this way is 1.8% by weight. A deposition of a carbonaceous material is not detected

40 g des in (1) erhaltenen Katalysators werden in ein Reaktionsrohr aus Hasteüoy-C mit einem Innendurchmesser von 18 mm und einer Länge von 1 m eingegeben und die Temperatur wird auf 160°C erhöht. Hexafluorpropen und Sauerstoff werden in das Reaktionsrohr in Mengen von 30 ml/min bzw. 20 ml/min (25° C, 0,99 bar) eingeführt, wodurch die Innentemperatur rasch auf 190° C ansteigt und ein Gleichgewicht bei dieser Temperatur erhalten wird. Die Zusammensetzung des zu diesem Zeitpunkt aus dem Reaktionsrohr entnommenen Gasgemisches ist wie folgt:40 g of the catalyst obtained in (1) are placed in a reaction tube made of Hasteüoy-C with an internal diameter of 18 mm and a length of 1 m and the temperature is increased to 160 ° C. Hexafluoropropene and oxygen are fed into the reaction tube in amounts of 30 ml / min and 20 ml / min (25 ° C, 0.99 bar) introduced, whereby the internal temperature rises rapidly to 190 ° C and an equilibrium at this Temperature is obtained. The composition of the taken from the reaction tube at this point in time Gas mixture is as follows:

1,2 Mol-% CF4; 10,5 Mol-% CO2;1.2 mole percent CF 4 ; 10.5 mole percent CO 2 ;

2,1 Mol-% CF3COCF3, 86,2 Mol-% C3F6.2.1 mole percent CF 3 COCF 3 , 86.2 mole percent C 3 F 6 .

Sodann wird die Innentemperatur allmählich erniedrigt, und sie erreicht nach etwa 15 Stunden nach Beginn der Einführung von Hexafluorpropen und Sauerstoff eine konstante Temperatur von 177° C. Zu diesem Zeitpunkt zeigt das aus dem Reaktionsrohr entnommene Gasgemisch die folgende Zusammensetzung:Then the internal temperature is gradually lowered, and it reaches about 15 hours after the start of the Introduction of hexafluoropropene and oxygen a constant temperature of 177 ° C. At this time shows the gas mixture withdrawn from the reaction tube the following composition:

4,8 Mol-% CF4; 1,1 Mol-% CO2;4.8 mole percent CF 4 ; 1.1 mole percent CO 2 ;

3,8 Mol-% COF2; 1,2 Mol-% CF3COF;3.8 mole percent COF 2 ; 1.2 mole percent CF 3 COF;

133 Mol-% CF3COCF3; 75,8 Mol-% C3F6.133 mole percent CF 3 COCF 3 ; 75.8 mole percent C 3 F 6 .

Die Zuführung von Hexafluorpropen und Sauerstoff wird weiter fortgeführt, bis 30 Stunden vom Beginn verstrichen sind. Während dieser Zeit nimmt der Anteil von CF4, COF2 und CF3COCF3 etwas zu, während die Anteile von CO2 und CF3COF die Neieune zumThe supply of hexafluoropropene and oxygen is continued until 30 hours have passed from the start. During this time, the proportion of CF 4 , COF 2 and CF 3 COCF 3 increases somewhat, while the proportions of CO 2 and CF 3 COF taper off

13 1413 14

Abnehmen haben. Der Fluorgehalt des aus dem 40 ml/min bzw. 20 ml/min (25°C, 0,99 bar) unter einem Reakiionsrohr nach Beendigung der Reaktion heraus- Überdruck von 3,9 bar eingeführt. Nach 20 Stunden hat genommenen Katalysators beträgt 8,30 Gew.-%. das aus dem Reaktionsrohr herausgenommene Gasge-Have weight loss. The fluorine content of the 40 ml / min or 20 ml / min (25 ° C, 0.99 bar) below a Reaction tube out after the reaction has ended - overpressure of 3.9 bar introduced. Has after 20 hours taken catalyst is 8.30 wt .-%. the gas taken out of the reaction tube

. , misch die folgende Zusammensetzung:. , mix the following composition:

Beispiel 15 r Example 15 r

0,5 Mol-% CO; 1,5MoI-OZoCF4;0.5 mole percent CO; 1.5MoI-OZoCF 4 ;

Fn ein Reaktionsrohr aus Hastelloy-C werden 40 g des .... , „/r-n non* ι η/ #-vm?In a reaction tube made of Hastelloy-C, 40 g of the ...., “/ r-n non * ι η / # -vm?

Katalysators C4 eingegeben, und die Temperatur wird '·° Mo|-% C°2: 12·0 Mo'-% COFj; Catalyst C 4 entered, and the temperature becomes' · ° Mo | - % C ° 2: 12 x 0 Mo '- % COFj;

auf 15O0C im Stickstoffstrom erhöht. Sodann werden 12,3 Mol-% CF3COF; 26,2 Mol-%at 15O 0 C increase in nitrogen flow. Then 12.3 mole percent CF 3 COF; 26.2 mol%

und O? in das Reaktionsrohr in Mengen von CF3COCFi; 46,5 Mol-% C3Fe.and O? into the reaction tube in amounts of CF 3 COCFi; 46.5 mole percent C 3 Fe.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von Hexafluoraceton aus Hexafluorpropen und Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man Hexafluorpropen und Sauerstoff mit einem fluorierten Aluminiumoxid, das in üblicher Weise durch Umsetzung von aktiviertem Aluminiumoxid mit einem Fluoriemngsmittel hergestellt worden ist bei einer Temperatur von 80 bis 300° C kontaktiertProcess for the production of hexafluoroacetone from hexafluoropropene and oxygen, thereby characterized in that one hexafluoropropene and oxygen with a fluorinated aluminum oxide, which has been prepared in the usual way by reacting activated aluminum oxide with a fluorine at one temperature contacted from 80 to 300 ° C
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